DE2456904C2

DE2456904C2 -

Info

Publication number: DE2456904C2
Application number: DE2456904A
Authority: DE
Inventors: Sten Ove Hudiksvall Se Hammarstrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1974-12-02
Publication date: 1987-12-03
Also published as: DE2456904A1; GB1486255A; FR2253642B1; FI351874A; FI76294B; FR2253642A1; CA1066734A; SE7316596L; FI76294C; JPS5094627A; US3976302A; SE440733B

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Fahrzeug ist aus der US-PS 36 80 878 bekannt. Dieses in Knicklenkerbauart ausgebildete Fahrzeug hat einzeln aufgehängte Räder und erfordert sowohl für die Vorder- als auch für die Hinterachse eine hydraulische Steuerung. Da die einzeln aufgehängten Räder nur auf- und abwärtsbewegbar sind, ergeben sich vor allem dann Schwierigkeiten beim Lenken, wenn scharfe Kurven gefahren werden sollen, da sich hierbei eine Verlagerung des Schwerpunktes in Richtung der Fahrzeuglängsachse einstellt.

Aus dem DE-GM 17 95 099 ist es bekannt, pendelnd aufgehängte Achsen eines Geländefahrzeugs durch die Achsen mit dem Fahrzeugchassis verbindende Hydraulikzylinder dadurch selbstausgleichend auszubilden, daß die Zylinder einer Achse entweder miteinander verbindbar oder absperrbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Fahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 insbesondere bei Ausbildung in Knicklenkerbauart so auszubilden, daß sich mit einer möglichst einfachen Hydrauliksteuerung das Fahrzeug auch bei extremen Bodenunebenheiten diesen anpaßbar bei einfacher Bedienung aufrecht halten läßt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Verwendung von pendelnd aufgehängten Starrachsen kann eine einfache Steuerung erreicht werden, die es dem Fahrer ermöglicht, durch entsprechende Betätigung des Verstell- und des Verteilungsventils für das jewilige Gelände geeignete Betriebsart auszuwählen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 11 beispielsweise erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht bzw. eine Aufsicht eines Geländefahrzeugs in Knicklenker bauart,

Fig. 3 bis 5 das Fahrzeug der Fig. 1 und 2 beim Befahren unterschiedlichen Geländes,

Fig. 6 das Schaltbild des Druckmittelsystems des Fahrzeugs und

Fig. 7 bis 11 verschiedene Betriebsarten, die sich entsprechend den Schaltmöglichkeiten des Druckmittelsystems ergeben.

Fig. 1 zeigt einen Schlepper 1 in Knicklenkerbauart mit einem Fahrerteil 2 und einem hiermit mittels eines Knickgelenks 4 mit vertikaler Schwenkachse gekuppelten Motorteil 3. Die beiden Fahrzeugteile 2 und 3 können somit in horizontaler Ebene gegeneinander winkelverstellt werden, sind jedoch in vertikaler Richtung starr und damit auch torsionsfest miteinander verbunden.

Das Knickgelenk 4 ist ferner mit nicht dargestellten Einstelleinrichtungen versehen, mittels derer die Fahrzeugteile 2 und 3 bei Betätigung eines Lenkrades 5 im Fahrerteil 3 entsprechend dem Doppelpfeil P ₁ in Fig. 2 gegeneinander verdreht werden können. Außerdem sind zwischen den Fahrzeugteilen 2 und 3 nicht gezeigte Einrichtungen zur Steuerung des Fahrzeugantriebs und zur nachstehend erläuterten hydraulischen Steuerung der Radstellung des Fahrzeugs vorhanden. Ein Pfeil P₂ zeigt die übliche Fahrtrichtung des Schleppers 1 an.

Wie Fig. 2 zeigt, wird jeder Fahrzeugteil 2 bzw. 3 von an als Starrachsen ausgebildeten Radachsen 10 und 11 ange ordneten Radpaaren 6, 7 bzw. 8, 9 getragen. Entsprechend der üblichen Fahrtrichtung ist die Achse 10 die Vorder achse und die Achse 11 die Hinterachse. Die Achsen 10 und 11 sind durch mittige Gelenke 12 und 13 (Fig. 4) mit den Fahrzeugteilen 2 und 3 verbunden und somit am Fahrzeugchassis pendelnd angelenkt.

Die Vorderachse ist mit einem Differential 14 versehen und überträgt die Antriebskraft vom Motorteil 3 zu den Rädern 6 und 7. Die Gelenke 12 und 13 sind als nicht abgefedert dargestellt, können jedoch auch abgefedert sein. Die Radachsen 10 und 11 sind beiderseits der Gelenke 12 und 13 am jeweiligen Fahrzeugteil 2 bzw. 3 mittels Hydraulikzylindern 15 bis 18 abgestützt. Jeder Hydraulikzylinder ist durch ein oberes Gelenk 19 (Fig. 3) am jeweiligen Fahrzeugteil 2 bzw. 3 um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse entsprechend dem Doppelpfeil P ₃ in Fig. 3 schwenkbar gelagert. Die Kolbenstange 20 eines jeden Hydraulikzylinders 15 bis 18 ist durch ein Gelenk 21, 22, 23 bzw. 24 (Fig. 5) mit der Vorder- bzw. Hinterachse 10 bzw. 11 verbunden. Wenn die Achsen entsprechend dem Doppelpfeil P ₄ (Fig. 3) pendeln, schwingen die Hydraulikzylinder 15 bis 18 entsprechend dem Doppelpfeil P ₃ um die oberen Gelenke 19, und die Kolbenstangen 20 bewegen sich in den Zylindern reziprok. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei für solche Bewegungen charakteristische Situationen und die jeweilige Lage des Fahrerteils 2 bzw. des Motorteils 3.

In den Fig. 1 bis 5 sind die Hydraulikzylinder 15 bis 18 in leichter Schräglage gegenüber den Fahrzeugteilen 2 und 3 gezeigt, können jedoch entsprechend der jeweiligen Fahrzeugkonstruktion beliebig angeordnet sein und auch z. B. etwa horizontal verlaufen, wobei die Bewegung der Radachsen 10 bzw. 11 über gelenkig angeordnete Winkelstücke oder dergl. auf die Kolbenstangen 20 übertragen wird.

Fig. 6 zeigt schematisch das Schaltbild eines Druckmittel systems 25 zur hydraulischen Steuerung der Radstellung des Fahrzeugs, an das die Hydraulikzylinder 15 bis 18 angeschlossen sind. Die Hydraulikzylinder 15 bis 18 haben Kolben 15′ bis 18′ und Druckkammern 15′′ bis 18′′. Jede Druckkammer 15′′ bis 18′′ ist durch eine Druckleitung 26 bis 29 an ein Verteiler ventil 30 mit Einstellgriff 31 angeschlossen.

Zwischen die zu den Hydraulikzylindern 15 und 16 der Vorderachse 10 führenden Leitungen 26 und 27 ist über Abzweigleitungen 32 bzw. 33 ein 4-Weg-Verstellventil 34 geschaltet, das eine Zuleitung 35 und eine Ableitung 36 aufweist. Die Zuleitung 35 führt zu einer Druckmittelpumpe 37, die mittels einer Saugleitung 38 mit einem Druckmittelbehälter 39 verbunden ist, in den auch die Ableitung 36 führt. Die zu den Hydraulikzylindern 15; 16 der Vorderachse 10 führenden Leitungen 26, 27 sind ebenso wie die zu den Hydraulikzylindern 17 und 18 der Hinterachse 11 führenden Leitungen 28 und 29 durch Abzweigleitungen 40 bis 43 mit dem Druckmittelbehälter 39 über Rückschlag ventile 44 verbunden. Übliche Öleinfüll- und Entlüftungs einrichtungen sind nicht gezeigt. Für die nachfolgende Beschreibung wird vorausgesetzt, daß alle Druckkammern 15′′ bis 18′′ wie auch alle übrigen Hydraulikeinrichtungen des Druckmittelsystems 25 mit Hydrauliköl 45 aus dem Druckmittelbehälter 39 gefüllt sind.

Das Verteilerventil 30 dient zur manuellen Steuerung der Verbindung der Hydraulikzylinder 15 bis 18 über die Druckleitungen 26 bis 28. Die verschiedenen Einstellmöglichkeiten des Verteilerventils 30 sind an diesem mit A bis E bezeichnet. Die Fig. 7 bis 11 zeigen die diesen Einstellmöglichkeiten entsprechenden Schaltungsverbindungen.

In der Einstellung A des Verteilerventils 30 gemäß Fig. 7, bei der der Hydraulikzylinder 15 der Vorderachse 10 mit dem auf der gleichen Seite befindlichen Hydraulikzylinder 17 der Hinterachse 11 und entsprechend der Hydraulikzylinder 16 mit dem Hydraulikzylinder 18 verbunden ist, wird die Seitenneigung des Fahrzeugs über beide Achsen und in Vierpunktab stützung aktiv gesteuert. Diese Art der Abstützung ist für ein Arbeitsgerät wie z. B. einen Kran wichtig. Bei dieser Einstellung bewirkt eine Aufwärtsbewegung z. B. des Vorderrades 6 gemäß Fig. 4 ein Überströmen des Öls vom Hydraulikzylinder 15 in den Hydraulikzylinder 17 über die Druckleitung 26, das Verteiler ventil 30 und die Druckleitung 28. Bei gleicher Dimensionierung aller Hydraulikzylinder 15 bis 18 wird beim Überfahren eines Hin dernisses 46 gemäß Fig. 4 die Kolbenstange 20 im Hydraulikzylinder 17 um die gleiche Strecke nach unten bewegt, wie die Kolbenstange 20 im Hydraulikzylinder 15 nach oben gedrückt wird.

Bezeichnet man den Neigungswinkel der Vorderachse 10 beim Überfahren des Hindernisses 46 mit α ₁, dann nimmt der Fahrerteil 2 bzw. der Motorteil 3 (unter der Voraus setzung, daß sie ungefähr in gerader Linie miteinander liegen) einen Neigungswinkel α ₂ bezüglich der Lotrechten 47 ein, der halb so groß ist wie der Winkel α ₁. Eine ent sprechende Lage ergibt sich, wenn bei der Weiterfahrt das Hinterrad 8 das Hindernis 46 überfährt. Das Fahrzeugchassis neigt sich somit nur halb so stark wie das der Fall wäre, wenn zwischen den Radachsen 10 und 11 und dem Fahrzeugchassis eine starre Verbindung bestehen würde.

Fig. 5 zeigt den Fall, daß das Fahrzeug über einen Gelände abschnitt fährt, der die Radachsen 10 und 11 im Verhältnis zum Fahrzeugchassis entgegengesetzt um den Winkel α ₃ neigt. Das Fahrzeugchassis nimmt hierbei die gleiche vertikale Lage wie bei normaler Fahrt über ebenes Gelände (Fig. 3) ein.

Bei der Einstellung A des Verteilerventils 30 reagiert das Druckmittelsystem hier vergleichsweise so, als ob das Fahrzeug mit einem Mittelgelenk versehen wäre, jedoch mit dem Unterschied, daß die seitlichen Bewegungen der Fahr zeugteile 2 und 3 beim Befahren unebenen Geländes auf die Hälfte herabgesetzt werden.

Die Einstellung B des Verteilerventils 30 entsprechend Fig. 8 erlaubt eine Seitenneigungssteuerung bzw. eine Anpassung an das Gelände über die gesteuerte Achse 10, während die Achse 11 sich selbsttätig ausgleichend anpaßt. Bei dieser Einstellung sind die Druckleitungen 26 und 27 der Hydraulikzylinder 15 und 16 der Vorderachse 10 gesperrt, wenn die Druckleitungen 28 und 29 der Hydraulikzylinder 17 und 18 der Hinterachse 11 verbunden sind. Die Vorderachse 10 ist somit starr mit dem Motorteil 3 gekuppelt, während die Hinterachse 11 pendelnd gelagert ist. Die Verhältnisse entsprechen im wesentlichen denen bei einem Fahrzeug mit pendelnder Hinterachse, z. B. einem Traktor mit einem vorne angeordneten Hebegerät. Bei der Einstellung B dient das 4-Wege-Ventil 34 als Verstellventil zur Steuerung zur jeweiligen Lage der Rachachsen 10 und 11. Je nach der Einstellung des Verstell ventils kann das Drucköl von der Druckmittelpumpe 37 entweder über die Druckleitung 26 oder die Druckleitung 27 zum Hydraulikzylinder 15 oder 16 geleitet werden. Da die Hinterachse 11 pendelt, kann eine gewünschte Schräglage der Fahrzeugteile 2 und 3 erreicht werden. Diese Einstellmöglichkeit ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Motorteil 3 mit einem Hebegerät wie z. B. einer Winde versehen ist, also eine erhebliche Kippgefahr besteht.

In der Einstellung C des Verteilerventils 30 gemäß Fig. 9 ist die Führung über die nun starre Hinterachse 11 bei selbsttätigem Ausgleich an der Vorderachse 10, d. h. ohne Neigungssteuerung, möglich. Hierbei sind die Druckleitungen 26 und 27 der Hydraulikzylinder 15 und 16 miteinander verbunden, während die Druckleitungen 28 und 29 der Hydraulikzylinder 17 und 18 gesperrt sind. Dies bedeutet, daß nun die Vorderachse 10 pendelnd aufgehängt ist, so daß die Verhältnisse etwa denen bei einem Landwirtschaftsschlepper entsprechen. Die bei dieser Einstellung erzielbaren Manövriermöglichkeiten sind insbesondere dann vorteilhaft wenn am Fahrerteil 2 ein Hebegerät montiert ist.

Bei der Lage D des Verteilerventils 30 gemäß Fig. 10 sind die Druckleitungen 26 und 27 der Hydraulikzylinder 15 und 16 der Vorder achse 10 und auch die Druckleitungen 28 und 19 der Hydraulikzylinder 17 und 18 der Hinterachse 11 jeweils miteinander verbunden. Beide Achsen sind also pendelnd aufgehängt, so daß die Fahrzeug teile 2 und 3 im Verhältnis zu den Radachsen 10 und 11 nicht stabilisiert sind und sich daher seitwärts frei neigen können. Die Einstellung D wird daher nur gewählt, wenn die Fahrzeugteile 2 und 3 torsionssicher mit einem Fahrzeug mit guter Lagestabilität verbunden sind. Dies ist z. B. der Fall, wenn das Fahrzeug als Zugfahrzeug für einen torsionssicher angekuppelten Anhänger verwendet wird.

Bei der Einstellung E des Verteilerventils 30 gemäß Fig. 11 wird unter Neigungssteuerung an der Vorderachse 10 die Hinterachse 11 als starr angelenkte Achse betrieben. Die Radachsen 10 und 11 sind dabei starr mit den Fahrzeugteilen 2 und 3 verbunden. Diese Einstellung ist besonders beim Befahren von sumpfigem Gelände vorteil haft, wo die Gefahr besteht, daß eines der Räder ab sinken könnte. Die Einstellung E wird auch zur Stabilisierung des Fahrzeugs in Ruhelage und auch dann verwendet, wenn eines der Fahrzeugteile 2 oder 3 mit einem schwenkbaren Hebekran versehen ist.

Claims

1. Fahrzeug für Einsatz in schwierigem Gelände mit zwei Achsen und ungefedert aufgehängten Rädern mit hydraulischer Steuerung der Radstellung, um das Fahrzeug in aufrechter Lage zu halten, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- die Radachsen (10; 11) sind als Starrachsen ausgebildet, pendelnd am Fahrzeugchassis angelenkt und über Hydraulikzylinder (15 bis 18) abgestützt,
- die Hydraulikzylinder (15; 16) einer ersten Achse (Vorderachse 10) werden über ein 4-Wege-Ventil (34) als Verstellventil gesteuert und wechselweise mit Druck beaufschlagt, druckent lastet bzw. gemeinsam abgesperrt,
- ein Verteilerventil (30) steuert die Hydraulikzylin der (17; 18) einer zweiten Achse (Hinterachse 11) so an, daß sie wahlweise
- a) mit den Hydraulikzylindern (15 bzw. 16) der gleichen Fahrzeug seite der anderen (ersten) Achse (Fig. 7), oder
- b) mit dem Hydraulikzylinder (18 bzw. 17) der anderen Fahrzeugseite der gleichen (zweiten) Achse verbunden (Fig. 8) oder
- c) jeweils ohne Verbindung abgeschlossen und gesperrt sind (Fig. 9, 11).

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder (15; 16) der einen Achse (Vorderachse 10) und die Hydraulikzylinder (17; 18) der anderen Achse (Hinterachse 11) jeweils miteinander verbindbar sind (Fig. 10).